JP2006220487A - Apparatus and method of estimating position and position estimating program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位置推定装置、位置推定方法及び位置推定プログラムに関する。 The present invention relates to a position estimation device, a position estimation method, and a position estimation program.
現在、移動体に持たせた微弱な電波を発信する発信機と、フィールド内に配置した受信機の位置とから屋内での移動体の位置や動線を得るシステムの開発が行われており、それらに関する技術が、例えば特許文献1などに提案されている。移動体位置検出システムでは、移動体に発信機を持たせ、移動体が訪れたことを知りたい場所を中心に、フィールド全域をカバーするように受信機を設置する。移動体が受信機の近傍(観測スポット)に訪れると、移動体が持つ発信機の電波を受信機が受信し、発信機の電波を受信した受信機の位置から移動体の位置を特定する。
発信機を用いた移動体位置検出システムにおいて、特に狭いフィールドに多くの観測スポットを設置して移動体の移動軌跡を観測する際に、近接する受信機が同時に、移動体が持つ同一の発信機から発信されている電波を受信することがある。この時、発信機を持った移動体はどちらの観測スポットの中心の近傍にいたのか分からないという問題が生じる。 In a moving body position detection system using a transmitter, especially when installing many observation spots in a narrow field and observing the movement trajectory of the moving body, a receiver that is in close proximity and the same transmitter that the moving body has simultaneously You may receive radio waves transmitted from. At this time, there arises a problem that the moving body having the transmitter does not know which observation spot is located near the center.
この問題は、各発信機からの電波を受信する受信機が必ず1つになるように、受信機のアンテナの感度や設置する観測スポットの位置を調整することにより回避することは可能だが、調整には大変手間がかかる。また、観測スポットの形状はフィールドの環境によって決定され自由に変形させることができないため、フィールド全域をカバーするには、観測スポットを小さくするとともに多量の受信機が必要になるといった問題がある。また、同一発信機からの電波を複数の受信機が受信した場合、電波を同時に受信した受信機の組み合わせに応じてユーザがどこの観測スポットに位置するかをひとつひとつ決定する方法が考えられるが、様々な組み合わせが多数存在した場合、そのすべての組み合わせに対して観測スポットを定義するのは困難である。また、発信機の発信電波は発信機に搭載された電池量や発信機の特性に応じて強弱があることや環境等の種々の要因によって、移動体が複数の発信機を所持する場合、受信機において、所持された発信機のすべてが検出されるとは限らない。そのような場合、移動体がどの観測スポットの中心の近傍にいたのかを判断することは難しい。 This problem can be avoided by adjusting the sensitivity of the antenna of the receiver and the position of the observation spot to be installed so that only one receiver receives the radio waves from each transmitter. Takes a lot of work. In addition, since the shape of the observation spot is determined by the field environment and cannot be freely deformed, there is a problem in that the observation spot is made small and a large number of receivers are required to cover the entire field. In addition, when multiple receivers receive radio waves from the same transmitter, a method of determining each observation spot where the user is located according to the combination of receivers that simultaneously received radio waves can be considered. When there are many various combinations, it is difficult to define observation spots for all the combinations. Also, the transmitter's transmitted radio waves are received when the mobile object has multiple transmitters due to various factors such as the amount of battery installed in the transmitter and the characteristics of the transmitter, and the environment. In a machine, not all of the transmitters that are possessed are detected. In such a case, it is difficult to determine which observation spot the mobile body is in the vicinity of.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、複数の受信機を配置したフィールド内において、発信機を持たせた移動体の位置を簡易に推定できる位置推定装置、位置推定方法及び位置推定プログラムを提供する。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a position estimation device and position estimation that can easily estimate the position of a moving body having a transmitter in a field in which a plurality of receivers are arranged. A method and a position estimation program are provided.
本発明の一態様に従った位置推定装置は、複数の受信機が配置されたフィールド内において発信機を持たせた移動体の位置を推定する位置推定装置であって:予め取得した各前記受信機による前記発信機の検出状況を時系列に記録した検出記録データから、単位時間における前記複数の受信機の各々による前記発信機の検出状況を表した特徴ベクトルの群を生成する特徴ベクトル生成部と;前記特徴ベクトルの群を所定のグループ化基準に基づいてグループ化し、各グループの各々に対して前記グループを代表する代表特徴ベクトルを生成する代表特徴ベクトル生成部と;前記代表特徴ベクトルごとに、前記フィールド内の場所をラベル付けする位置推定基準生成部と;を備える。 A position estimation apparatus according to an aspect of the present invention is a position estimation apparatus that estimates a position of a mobile body having a transmitter in a field in which a plurality of receivers are arranged: each reception received in advance A feature vector generation unit that generates a group of feature vectors representing the detection status of the transmitter by each of the plurality of receivers in a unit time from detection record data in which the detection status of the transmitter by a device is recorded in time series A representative feature vector generation unit that groups the group of feature vectors based on a predetermined grouping criterion and generates a representative feature vector representing the group for each group; and for each representative feature vector A position estimation reference generation unit for labeling a place in the field.
本発明の一態様に従った位置推定方法は、複数の受信機が配置されたフィールド内において発信機を持たせた移動体の位置を推定する位置推定方法であって:予め取得した各前記受信機による前記発信機の検出状況を時系列に記録した検出記録データから、単位時間における前記複数の受信機の各々による前記発信機の検出状況を表す特徴ベクトルの群を生成し;前記特徴ベクトルの群を所定のグループ化基準に基づいてグループ化し、各グループの各々に対して前記グループを代表する代表特徴ベクトルを生成し;前記代表特徴ベクトルごとに、前記フィールド内の場所をラベル付けする;ことを特徴とする。 A position estimation method according to an aspect of the present invention is a position estimation method for estimating the position of a mobile body having a transmitter in a field in which a plurality of receivers are arranged: Generating a group of feature vectors representing the detection status of the transmitter by each of the plurality of receivers in a unit time from detection record data in which the detection status of the transmitter by a device is recorded in time series; Grouping based on a predetermined grouping criterion and generating a representative feature vector representing the group for each of the groups; labeling a location in the field for each representative feature vector; It is characterized by.
本発明の一態様としての位置推定プログラムは、複数の受信機が配置されたフィールド内において発信機を持たせた移動体の位置を推定する手段としてコンピュータを機能させる位置推定プログラムであって:予め取得した各前記受信機による前記発信機の検出状況を時系列に記録した検出記録データから、単位時間における前記複数の受信機の各々による前記発信機の検出状況を表した特徴ベクトルの群を生成する手段;前記特徴ベクトルの群を所定のグループ化基準に基づいてグループ化し、各グループの各々に対して前記グループを代表する代表特徴ベクトルを生成する手段;前記代表特徴ベクトルごとに、前記フィールド内の場所をラベル付けする手段;として前記コンピュータを機能させる。 The position estimation program as one aspect of the present invention is a position estimation program that causes a computer to function as means for estimating the position of a mobile object having a transmitter in a field in which a plurality of receivers are arranged: A group of feature vectors representing the detection status of the transmitter by each of the plurality of receivers in a unit time is generated from detection record data in which the detection status of the transmitter by each acquired receiver is recorded in time series Means for grouping the group of feature vectors based on a predetermined grouping criterion, and generating a representative feature vector representative of the group for each group; for each representative feature vector, in the field The computer as a means for labeling
本発明により、複数の受信機を配置したフィールド内において、発信機を持たせた移動体の位置を簡易に推定できる。 According to the present invention, it is possible to easily estimate the position of a moving body provided with a transmitter in a field where a plurality of receivers are arranged.
以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施の形態としての位置推定装置の構成を概略的に示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a position estimation apparatus as an embodiment of the present invention.
この位置推定装置は、受信機取得データ記憶部1、移動体所持発信機ID記憶部2、特徴ベクトル変換部3、位置推定基準生成条件設定部4、位置推定基準生成部5、位置推定基準記憶部6、位置推定部7、移動制約データ記憶部8、位置判定基準設定部9、推定位置判定部10、代替案生成条件設定部11、代替案生成部12、および行動履歴記憶部13を備える。これらの機能部の全部又は一部による機能は、通常のプログラミング技法を用いて生成したプログラムをコンピュータに実行させることによって実現しても良いし、ハードウェア的に実現してもよい。
The position estimation apparatus includes a receiver acquisition
受信機取得データ記憶部1は、受信機による発信機の電波観測状況を記録し、受信機取得データとして記憶する。
The receiver acquisition
図2は、受信機取得データ記憶部の内容の一例を示す。 FIG. 2 shows an example of the contents of the receiver acquisition data storage unit.
受信機取得データ記憶部1は、複数のイベントレコードで構成される。イベントは、今まで受信されていなかった発信機の電波を受信、すなわち観測スポット内になかった発信機が観測スポット内に移動した時と、今まで電波を受信していた発信機の電波を受信しなくなった、すなわち発信機が観測スポットの外へ移動した時に発生し、イベントレコードとして記録される。
The receiver acquisition
イベントレコードは、電波の取得状況(今までに受信していなかった発信機を受信したのか、今まで受信していた発信機の電波を受信しなくなったのか等)を識別するための電波状況識別符号(AorL)、電波を発信している発信機を識別するための発信機ID(TAGID001、TAGID002、・・・)、電波を観測した受信機を識別するための受信機ID(L1、L2、L3、・・・)、イベントが発生した時刻を表すイベント発生時刻(Time1、Time2、Time3、Time4、・・・)で構成される。 The event record is a radio wave status identification to identify the radio wave acquisition status (whether the transmitter that was not received so far has been received or whether the radio wave of the transmitter that has been received so far has been received) Code (AorL), transmitter ID (TAGID001, TAGID002, ...) for identifying the transmitter that is transmitting the radio wave, receiver ID (L1, L2, L3,...) And event occurrence time (Time1, Time2, Time3, Time4,...) Indicating the time when the event occurred.
上記イベントレコードは受信機取得データ記憶部1内に時系列に格納されている。例えば、受信機取得データの1行目は、発信機TAGID001が、時刻Time1に観測スポットL1に訪れたことを示す。また、4行目は、発信機TAGID001が、時刻Time4に観測スポットL1から立ち去ったことを示す。すなわち、1行目と4行目とにより、発信機TAGID001が時刻Time1から時刻Time4までの間観測スポットL1に滞在していたことが表される。
The event records are stored in the receiver acquisition
図1において、移動体所持発信機ID記憶部2には、移動体の持つ発信機の発信機IDが移動体ごとに単数又は複数記録されている。
In FIG. 1, one or more transmitter IDs of transmitters possessed by the mobile body are recorded in the mobile body possessed transmitter
図3は、移動体所持発信機ID記憶部2の内容の一例を示す。
FIG. 3 shows an example of the contents of the mobile-owned transmitter
移動体所持発信機ID記憶部2は、複数の移動体レコードで構成される。移動体レコードは、移動体IDと単数又は複数の発信機IDとで構成される。例えば、1行目は、移動体PID001が、TAG001、TAG002、TAG003の3つの発信機を所持していることを表す。なお、これらの内容に性別や仕事内容、年齢といったような移動体の属性情報やアンケート結果などを加えたものを移動体レコードとしても良い。
The mobile object possessed transmitter
図1において、特徴ベクトル変換部3は、受信機取得データ記憶部1に時系列に格納されたイベントレコードと、移動体所持発信機ID記憶部2に格納された移動体レコードとに基づいて、移動体ごとに時系列に特徴ベクトルレコードを生成し、生成した特徴ベクトルレコードを位置推定基準生成部5と位置推定部7とに出力する。
In FIG. 1, the feature
図4は、特徴ベクトルレコードの内容を一例として示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the content of a feature vector record.
特徴ベクトルレコードは、移動体を識別する移動体IDと、時刻と、受信機による発信機の電波の受信状況を表す特徴ベクトル(電波受信状況データ)とで構成される。 The feature vector record includes a moving body ID for identifying the moving body, a time, and a feature vector (radio wave reception status data) representing the reception status of the radio waves of the transmitter by the receiver.
移動体IDと時刻の要素数は1、電波受信状況データの要素数はフィールド内に設置した受信機の総数である。 The number of elements of the mobile object ID and time is 1, and the number of elements of the radio wave reception status data is the total number of receivers installed in the field.
電波受信状況データの要素は、所定時間(単位時間)における、各受信機による、同一移動体の持つ発信機の検出数を格納する。1行目は、移動体PID001が時刻Time001(時刻Time001-基準時刻の間)に、受信機L1でTL1001個の発信機の電波が受信され、受信機L2でTL2001個の発信機からの電波が受信され、受信機L3でTL3001個の発信機からの電波が受信されたことを表す。(Time001-基準時刻)と(Time002-Time001)と(Time003-Time002)とは等しく、それぞれが単位時間に相当する。特徴ベクトルレコードは、移動体1体に対して(総観測時間/単位時間)個生成される。移動体が複数の発信機を所持する場合は、特徴ベクトルの電波受信状況データを正規化しても良い(例えば検出数を所持数で除算する)。 The element of the radio wave reception status data stores the number of transmitters detected by the same moving body by each receiver in a predetermined time (unit time). The first line shows that the mobile unit PID001 receives radio waves from TL1001 transmitters at the receiver L1 and the radio waves from TL2001 transmitters at the receiver L2 at time Time001 (between time Time001 and the reference time). This indicates that the receiver L3 has received radio waves from TL3001 transmitters. (Time001-reference time), (Time002-Time001), and (Time003-Time002) are equal, and each corresponds to a unit time. Feature vector records are generated (total observation time / unit time) for one mobile object. When the moving body has a plurality of transmitters, the radio wave reception status data of the feature vector may be normalized (for example, the number of detections is divided by the number of possessions).
図1において、位置推定基準生成条件設定部4は、後述する位置基準レコードの生成に必要なパラメータ(基準生成パラメータ)を、例えばユーザ選択に基づき設定する。
In FIG. 1, the position estimation reference generation
ユーザが選択する基準生成パラメータとしては、ベクトル間の類似度を算出するための類似度パラメータ、発信機グループ(後述)の生成手法を示すためのパラメータ、発信機グループの生成に必要な条件を定めるためのパラメータなどがある。発信機グループの生成に必要な条件は、グループ生成手法に応じて異なり、ユーザが直接入力してもよい。 As the reference generation parameters to be selected by the user, a similarity parameter for calculating the similarity between vectors, a parameter for indicating a method for generating a transmitter group (described later), and conditions necessary for generating the transmitter group are determined. There are parameters for. The conditions necessary for generating the transmitter group differ depending on the group generation method and may be directly input by the user.
上記ベクトル間の類似度は、2つのベクトルがどれだけ類似しているかを表す指標である。類似度としては、例えば2つのベクトル間の距離がある。距離の算出方法の違いによって、ユークリッド距離、ユークリッド平方距離、標準化ユークリッド距離、ミンコフスキー距離、マハラノビス距離などがある。2つのベクトル間の距離が小さいほど、その2つのベクトルは類似度が高いと考える。 The similarity between the vectors is an index representing how similar two vectors are. As the similarity, for example, there is a distance between two vectors. Depending on the distance calculation method, there are Euclidean distance, Euclidean square distance, standardized Euclidean distance, Minkowski distance, Mahalanobis distance, and the like. The smaller the distance between two vectors, the higher the degree of similarity between the two vectors.
上記発信機グループの生成手法には、最短距離法、最小距離法、メジアン法、重心法、群平均法、K-means法、ニューラルネットワーク法、自己組織化マップ法などが考えられる。 As a method for generating the transmitter group, a shortest distance method, a minimum distance method, a median method, a centroid method, a group average method, a K-means method, a neural network method, a self-organizing map method, and the like can be considered.
図1において、位置推定基準生成部5は、特徴ベクトル変換部3によって生成された特徴ベクトルレコードと、位置推定基準生成条件設定部4によって設定された基準生成パラメータとに基づいて、移動体の位置を推定する基準となる位置基準レコードを生成し位置推定基準記憶部6に出力する。
In FIG. 1, the position estimation
位置推定基準生成部5は、特徴ベクトル変換部3によって生成されたすべての特徴ベクトルレコードに基づいて、特徴ベクトルレコードにおける電波受信状況データ(特徴ベクトル)が互いに類似するもの同士を集めた発信機グループを生成する。生成した各発信機グループについて、その発信機グループを代表するようなベクトル(代表特徴ベクトル)を計算する。代表特徴ベクトル(代表電波受信状況データ)の要素数はフィールド内に設置した受信機の総数である。この後、各代表特徴ベクトルに対し、フィールド内の特定の場所を表す場所IDを付することにより、位置基準レコードが生成される。
The position estimation
発信機グループを生成する詳しい手順、代表特徴ベクトルの計算方法、および場所IDの付け方の詳細については後述する。場所IDは、代表特徴ベクトルを見てユーザが判断して付けても良いし、ラベル付けする場所IDは受信機が置いてあった場所に限る必要はない。 Details of the procedure for generating the transmitter group, the method of calculating the representative feature vector, and the method of assigning the location ID will be described later. The location ID may be determined by the user by looking at the representative feature vector, and the location ID to be labeled need not be limited to the location where the receiver was placed.
図1において、位置推定基準記憶部6は、位置推定基準生成部5によって生成された位置基準レコードを記録し、位置推定部7および代替案生成部12に位置基準レコードを出力する。
In FIG. 1, the position estimation
図5は、位置推定基準記憶部6の内容の一例を示す。
FIG. 5 shows an example of the contents of the position estimation
位置推定基準記憶部6は複数の位置基準レコードを格納し、各位置基準レコードは、上述したように、発信機グループの代表電波受信状況データ(代表特徴ベクトル)と場所IDとで構成される。例えば、位置基準レコードの1行目において、場所P1の発信機グループの代表特徴ベクトルは、TNC01L1、TNC01L2、TNC01L3、TNC01L4、・・・である。同一の場所IDに対して、複数の代表特徴ベクトルが存在しても良い。
The position estimation
図1において、位置推定部7は、特徴ベクトル変換部3によって生成された特徴ベクトルレコードと、位置推定基準生成条件設定部4によって設定された基準生成パラメータと、位置推定基準記憶部6に記録された位置基準レコードとに基づいて、移動体の位置を推定した移動体レコードを生成して推定位置判定部10に出力する。
In FIG. 1, the
位置推定部7は、特徴ベクトルレコード内の電波受信状況データ(特徴ベクトル)と、すべての位置基準レコード内の代表電波受信状況データ(代表特徴ベクトル)との類似度を計算し、最も類似度の高い代表電波受信状況データを含む位置基準レコードの場所IDを、移動体の場所として推定する。位置推定部7は、推定した場所IDを特徴ベクトルレコードに付加して移動体レコードを生成する。以上のことをすべての特徴ベクトルレコードについて行う。
The
図6は、位置推定部7によって生成された移動体レコードの一例を示す。
FIG. 6 shows an example of the moving object record generated by the
移動体レコードは、レコード番号、移動体ID、場所ID、時刻および電波受信状況データで構成される。 The mobile record is composed of a record number, mobile ID, location ID, time, and radio wave reception status data.
移動体ID、時刻、電波受信状況データは、特徴ベクトルレコードにおける移動体ID、時刻および電波受信状況データ(特徴ベクトル)からそれぞれ得る。例えば、図6の1行目は、図4の1行目の特徴ベクトルレコードにおける電波受信状況データ(TNL1001,TNL2001,TNL3001,・・・)が、図5の1行目の位置基準レコードにおける代表電波受信状況データ(TNCI01L1,TNCI01L2,TNCI01L3,TNCI01L4,・・・)と最も類似度が高いと判定された結果、当該特徴ベクトルレコードに場所P1が付されたものである。つまり、移動体PID001は、時刻Time001(時刻Time001-基準時刻の間)に場所P1にいたと推定されている。 The mobile body ID, time, and radio wave reception status data are obtained from the mobile body ID, time, and radio wave reception status data (feature vector) in the feature vector record. For example, the first line in FIG. 6 shows the radio wave reception status data (TNL1001, TNL2001, TNL3001,...) In the feature vector record in the first line in FIG. 4 as the representative in the position reference record in the first line in FIG. As a result of determining that the radio wave reception status data (TNCI01L1, TNCI01L2, TNCI01L3, TNCI01L4,...) Has the highest similarity, the location P1 is added to the feature vector record. That is, it is estimated that the mobile object PID001 was at the location P1 at time Time001 (between time Time001 and the reference time).
以上において、複数行に連続して同一場所IDまたは同一の電波受信状況データが続いて現れた場合、それらまとめて記録したものを移動体レコードとして用いても良い。その場合、移動体レコードは、レコード番号、移動体ID、場所ID、時刻、滞在時間(まとめたレコード数(行数)×単位時間)、及び電波受信状況データで構成される。同一の場所IDでまとめた場合、電波受信状況データは平均値または中間値を取る。 In the above description, when the same location ID or the same radio wave reception status data continues to appear in a plurality of rows, those recorded together may be used as the mobile record. In this case, the mobile object record includes a record number, a mobile object ID, a place ID, a time, a staying time (the number of records (number of rows) × unit time), and radio wave reception status data. When they are grouped under the same location ID, the radio wave reception status data takes an average value or an intermediate value.
図7は、複数行に連続して同一の電波受信状況データ及び同一の場所IDが出現する例を示す。 FIG. 7 shows an example in which the same radio wave reception status data and the same location ID appear continuously in a plurality of rows.
図7において、連続して同一の電波受信状況データをもつレコードをまとめて1つのレコードとした例を図8に示す。例えば、図7におけるレコード番号001とレコード番号002の電波受信状況データは同一のため、これらのレコードがまとめられて、図8におけるレコード番号001のレコードとされている。このとき、図8におけるレコード番号001の滞在時間ST001は、図7におけるTime003(レコード番号003の時刻)とTime001(レコード番号001の時刻)との差である。つまり、図8におけるレコード番号001の移動体レコードは、移動体PID001が時刻Time001からST001の時間、場所P1にいたと推定されること、及びこの時の電波受信状況データは(1、0、0、0、0)であることを表している。
FIG. 8 shows an example in which records having the same radio wave reception status data are combined into one record in FIG. For example, since the radio wave reception status data of the
図7において、連続して同一場所IDをもつレコードをまとめて1つのレコードとした例を図9に示す。この例では、まとめられたレコードの電波受信状況データは、まとめられる前の各レコードにおける電波受信状況データの平均値である。例えば、図7におけるレコード番号001からレコード番号004の場所IDは同一のため、これらのレコードがまとめられて、図9におけるレコード番号001のレコードとされている。このとき、図9におけるレコード番号001の滞在時間ST‘001は、図7におけるTime005(レコード番号005の時刻)とTime001(レコード番号001の時刻)との差である。また、図9におけるレコード番号001の電波受信状況データは、図7におけるレコード番号001〜004の電波受信状況データの平均値(1、0.3、0、0、0)である。つまり、図9におけるレコード番号001の移動体レコードは、移動体PID001が時刻Time001からST’001の時間、場所P1にいたと推定されること、及びこの時の電波受信状況データは(1、0.3、0、0、0)であることを表している。
FIG. 9 shows an example in which records having the same location ID are combined into one record in FIG. In this example, the radio wave reception status data of the collected records is an average value of the radio wave reception status data in each record before being collected. For example, since the location IDs of
図1において、移動制約データ記憶部8は、移動体がフィールド内における移動の際に満たさなければならない条件(移動制約条件)を表した移動体制約テーブルを記憶している。
In FIG. 1, the movement constraint
図10は、移動制約データ記憶部8の内容(移動体制約テーブル)の一例を示す。
FIG. 10 shows an example of the contents (moving body restriction table) of the movement restriction
移動体制約テーブルは、例えば場所総数×場所総数の正方行列で表される。ある場所ID(行)とある場所ID(列)が交わる部分が、2場所間を移動する際に、満たさなければならない移動制約条件を表す。例えば、移動制約条件としては、2場所間を移動する際に通過しなければならない場所数の最小値が考えられる。 The moving body constraint table is represented by a square matrix of the total number of places × the total number of places, for example. A portion where a certain place ID (row) and a certain place ID (column) intersect represents a movement constraint condition that must be satisfied when moving between two places. For example, as a movement constraint condition, the minimum value of the number of places that must pass when moving between two places is conceivable.
ここで、図11のようなフィールドFに観測スポット(場所)P1〜P5が配置されている場合、移動体制約テーブルは、例えば図12のように記述される。場所P1からP2へは他の場所を通過せずに移動可能なためこれらの交差部には0が格納される。場所P1から場所P3への移動は、必ず場所P2又はP4を通過する必要があるためこれらの交差部には1が格納される。 Here, when the observation spots (locations) P1 to P5 are arranged in the field F as shown in FIG. 11, the moving object restriction table is described as shown in FIG. 12, for example. Since it is possible to move from place P1 to P2 without passing through other places, 0 is stored in these intersections. Since the movement from the place P1 to the place P3 must always pass through the place P2 or P4, 1 is stored in these intersections.
移動制約条件としては、2場所間に存在する最小場所数の他に、2場所間の移動に必要な移動時間を用いてもよい。この場合は、ある場所ID(行)とある場所ID(列)が交わる部分が、2場所間を移動するのにかかる最短移動時間を表す。 As a movement constraint condition, in addition to the minimum number of places existing between two places, a movement time required for movement between two places may be used. In this case, a portion where a certain place ID (row) and a certain place ID (column) intersect represents the shortest movement time required to move between two places.
例えば、各場所間の最短移動時間が図13に示すような場合、移動体制約テーブルは図14のように記述される。場所P1から場所P2への移動は8秒間要するためこれらの交差部には「8」が格納される。 For example, when the shortest movement time between each place is as shown in FIG. 13, the moving object restriction table is described as shown in FIG. Since the movement from the place P1 to the place P2 takes 8 seconds, “8” is stored in these intersections.
地理的な移動制約条件の他に移動体の職業や役割に応じて、移動体の訪問する観測スポットが制限されており、訪問可能な場所がフィールド内の一部である場合、その制限を2値(0:移動可、1:移動不可)で表現したものを移動制約として用いても良い。 In addition to geographical movement restriction conditions, if the observation spot visited by the moving body is restricted according to the occupation and role of the moving body, and the accessible place is a part of the field, the restriction is 2 A value expressed as a value (0: movable, 1: unmovable) may be used as a movement constraint.
移動制約データ記憶部8は、上記のように2場所間を移動する際に必ず通過しなければならない場所数といったような地理的制約、2場所間を移動する際にかかる最短移動時間といったような時間的制約のどちらか一方だけを移動体の移動制約条件として含んでもよいし、これらの両方を含んでもよい。また、場合によっては、移動体ごとに別々に移動制約条件を保持してもよい。
As described above, the movement constraint
なお、図11又は図13の地理条件においては、2場所間の移動がすべて両方向での通行が可能であれば、移動体制約テーブルは対象行列になるため(図12又は図14参照)、移動体制約テーブルにおける右下三角部分は省略してもよい。 In the geographical conditions of FIG. 11 or FIG. 13, if the movement between the two places is all possible in both directions, the moving object restriction table becomes the target matrix (see FIG. 12 or FIG. 14). The lower right triangle part in the system contract table may be omitted.
図1において、位置判定基準設定部9は、推定位置判定部10が、位置推定部7から出力された移動体レコードに格納される場所IDが正しいか否かを判定するために必要な条件(推定位置判定パラメータ)を、例えばユーザ選択又はユーザ直接入力に基づき、設定する。
In FIG. 1, the position determination
例えば、移動制約データ記憶部8に記憶された移動制約条件を満たす移動が何回行われたかによって場所IDが正しいか否かを判断する場合は、位置判定パラメータは、当該場所IDが正しいと判断されるために必要な移動回数となる。例えば第1の場所、第2の場所、第3の場所、・・・第nの場所と移動し、第n−1までの場所は確定済みで、第nの場所について正しいか否かを判断する状況を考える。この場合、第n−1から第nの場所への移動制約、第n−2から第nの場所への移動制約、第n−3から第nの場所への移動制約・・・が存在するが、これらの制約条件のうち1つ(例えば第n−1から第nの場所への移動制約)でも満たせば良い場合は、上記移動回数を示す推定位置判定パラメータは「1」となる。
For example, when determining whether or not the location ID is correct based on how many times the movement satisfying the movement constraint condition stored in the movement constraint
推定位置判定パラメータは、場所IDすべてに共通に設定しても良いし、場所IDごとに設定しても良い。また、移動体すべてに共通に設定しても良いし、移動体ごとに設定しても良い。 The estimated position determination parameter may be set in common for all the place IDs, or may be set for each place ID. Moreover, it may be set commonly for all the moving bodies, or may be set for each moving body.
図1において、推定位置判定部10は、位置推定部7によって生成された移動体の推定位置を示す移動体レコードと、移動制約データ記憶部8に記憶された移動体制約テーブルと、位置判定基準設定部9で設定された推定位置判定パラメータとに基づき、移動体レコードにおける場所IDが正しいか否かの判定を行う。
In FIG. 1, the estimated
移動体レコードにおける場所IDが正しい場合は、移動体レコードから行動履歴レコード(図15参照)を生成し、行動履歴記憶部13へ出力する。一方、移動体レコードにおける場所IDが正しくない場合は、代替案生成部12へ、移動体レコードを出力して、代替案生成部12から代替案(場所ID)シーケンス(場所IDの1以上のシーケンスで最初、シーケンス長は1)を取得する。この状態で、次の移動体レコードを推定位置判定部10に入力し、当該移動体レコードにおける場所IDが正しくない場合(上記代替案シーケンスが正しくないと判断される場合)は、代替案生成部12から代替案シーケンス(シーケンス長2)を取得し、先に取得した代替案シーケンス(シーケンス長1)を更新する。この状態で、次の移動体レコードを推定位置判定部10に入力し、当該移動体レコードにおける場所IDが正しいと判定されるまで(最新の代替案シーケンスが正しいと判定されるまで)、以上を繰り返す。推定位置判定部10は、順次シーケンス長が増加する代替案シーケンスを取得する代わりに、シーケンス長1の代替案を逐次追加的に代替案生成部12から取得してもよい。移動体レコードにおける場所IDが正しいと判定された場合(最新の代替案シーケンスが正しいと判定された場合)は、保持されている代替案シーケンスを受け入れ、これまで正しくないと判定された移動体レコードの数分(代替案シーケンスに含まれる代替案の数分)の行動履歴レコードを生成して、行動履歴記憶部13へ出力する。推定位置判定部10による判定手法の詳細については後述する。
If the location ID in the mobile record is correct, an action history record (see FIG. 15) is generated from the mobile record and output to the action
図1において、代替案生成条件設定部11は、代替案生成部12が代替案を生成する際に必要な条件(代替案生成条件パラメータ)を、例えばユーザによる選択又はユーザによる直接入力に基づいて、設定する。
In FIG. 1, an alternative generation
代替案生成条件パラメータとしては、例えば生成した(伸ばした)代替案を含む位置基準レコードの電波受信状況データと、対象としている移動体レコードの電波受信状況データとの類似度が満たさなければならない最小類似度などが考えられる。このように最小類似度を用いて代替案の枝きりを行うことで、生成される(伸ばされる)代替案の数が膨大になることを防ぐ。代替案の枝きりを行わずに、生成したすべての代替案を候補として扱っても良い。 As an alternative generation condition parameter, for example, the minimum of the degree of similarity between the radio wave reception status data of the position reference record including the generated (stretched) alternative and the radio wave reception status data of the target mobile record must be satisfied Similarity can be considered. In this way, by pruning alternatives using the minimum similarity, it is possible to prevent the number of alternatives generated (stretched) from becoming enormous. All generated alternatives may be treated as candidates without branching alternatives.
図1において、代替案生成部12は、位置推定基準生成条件設定部4によって設定された基準生成パラメータと、位置推定基準生成部6に記憶された位置基準レコードと、移動体制約データ記憶部8に記憶された移動体制約テーブルと、位置判定基準設定部9によって設定された推定位置判定パラメータと、推定位置判定部10によって推定位置が正しくないと判断された移動体レコードと、代替案生成条件設定部11によって設定された代替案生成条件パラメータとに基づき、移動体制約テーブルと推定位置判定パラメータと代替案生成条件パラメータとを満たす代替案シーケンスを単数又は複数生成し、その中の1つを位置判定部10へ出力する。代替案生成部12は、既に代替案シーケンスが生成されている場合は記録されている代替案のシーケンスを1つ伸ばし、その中の1つを位置判定部10へ出力する。代替案生成部12は、推定位置判定部10において移動体レコードの場所IDが正しいと判定されるまで(代替案シーケンスが正しいと判定されるまで)、生成した全ての代替案シーケンスを保持し続ける。
In FIG. 1, the
代替案生成部12は、生成した(伸ばした)代替案(場所ID)1つ1つについて、当該代替案に対応する位置基準レコードにおける電波受信状況データと、対象としている移動体レコードの電波受信状況データとの類似度を計算する。類似度の合計が最も高い代替案シーケンスを選び、推定位置判定部10に出力する。推定位置判定部10に入力される移動体レコードにおける場所IDが正しいと判定されるまでは(代替案シーケンスが正しいと判定されるまでは)、生成した全ての代替案シーケンスは保存される。代替案生成部12に推定位置判定部10から移動体レコードが1つ入力されるごとに、保存された代替案シーケンスは更新される(シーケンスが1つ伸ばされる)。推定位置判定部10において移動体レコードにおける場所IDが正しいと判定された場合(代替案シーケンスが正しいと判定された場合)は、代替案生成部12は、生成した全ての代替案シーケンスを消去する。
For each generated (stretched) alternative (location ID), the
代替案生成条件設定部11で設定された代替案生成条件パラメータ(例えば最小類似度)を満たす代替案(場所ID)が存在しない場合は、例えばメッセージを返し、プログラムを停止する。なお、上記方式では、代替案シーケンスとして選択されるのは、もっとも類似度の合計が高いもののみだが、推定位置判定部10で、次の移動体レコードにおける場所IDが正しいと判定されなかった場合(代替案シーケンスが正しくなかった場合)は、2番目に類似度の合計が高い代替案シーケンスを次候補として抽出して推定位置判定部10に出力し、推定位置判定部10において上記次の移動体レコードにおける場所IDを判定してもよい。すなわち、代替案シーケンスの選択と、移動体レコードIDにおける場所IDの判定とを何度か繰り返し行っても良い。代替案シーケンスの生成については後にさらに詳細に説明する。
If there is no alternative (location ID) that satisfies the alternative generation condition parameter (for example, minimum similarity) set by the alternative generation
図1において、行動履歴記憶部13は、移動体の移動履歴を行動履歴レコードとして記録する。
In FIG. 1, the action
図15は、行動履歴記憶部13の内容を一例として示す図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating the contents of the action
行動履歴記憶部13は、複数の行動履歴レコードを含む。各行動履歴レコードは、移動体ID、時刻および場所IDで構成される。例えば、1行目の行動履歴レコードは、移動体PID001がTime001の時(Time001−基準時刻の間)、場所P1にいることを表している。
The action
以上のような位置推定装置において、まず、位置推定基準生成部5が行う処理の手順(Step501〜Step505)を以下に詳細に説明する。ここでは、ベクトル間の類似度の算出にはユークリッド距離を、発信機グループの分類手法についてはK-means法を用いる。K-means法では生成するグループ数kをユーザによってあらかじめ設定する。全特徴ベクトル数をmとし、各特徴ベクトルの要素数は、フィールド内に設置された受信機の数nとする。
In the position estimation apparatus as described above, first, a procedure (Step 501 to Step 505) of processing performed by the position estimation
Step501: 各グループ(C1,C2,・・・Cx,・・・Cn)の代表ベクトルの初期値l1…lkを決定する。
初期値は、乱数を用いて自動的に決定してもよいし、あらかじめユーザによって設定しても良い。
l1=(l11,l12,…,l1n),l2=(l21,l22,…,l2n)…,lk=(lk1,lk2,…,lkn)
ただし,(l1≠l2≠l3≠…≠lk)
lijグループiのj番目の要素
Step 501: Determine initial values l 1 ... L k of representative vectors of groups (C 1 , C 2 ,... C x ,... C n ).
The initial value may be automatically determined using a random number, or may be set by the user in advance.
l 1 = (l 11 , l 12 ,…, l 1n ), l 2 = (l 21 , l 22 ,…, l 2n )…, l k = (l k1 , l k2 ,…, l kn )
However, (l 1 ≠ l 2 ≠ l 3 ≠… ≠ k )
l jth element of ij group i
Step502: 全入力特徴ベクトル(p1,p2,・・・,px,・・・,pm)と各グループの代表ベクトルとの類似度を計算し、類似度の高いグループに分類をおこなう。
入力特徴ベクトルpx=(px1,px2,・・・,pxy,・・・,pxn)と各グループ代表ベクトル(l1,l2,・・・,li,・・・,lk)とのユークリッド距離(E1,E2,・・・,Ei,・・・,Ek)を以下の式を用いて計算する.
Input feature vector p x = (p x1 , p x2 , ..., p xy , ..., p xn ) and each group representative vector (l 1 , l 2 , ..., l i , ..., Euclidean distance (E 1, E 2 and l k), ···, E i , ···, calculated using the following equation E k).
Step503: 各グループ内に分類された電波受信状況データの平均を以下の式で求め、その値を新たにグループの代表ベクトルとする。
Step504: すべてのグループ(C1,C2,・・・Cx,・・・Cn)について以下の式が成り立つか判定する。
Step505: 生成された各グループ(C1,C2,・・・Cx,・・・Cn)の代表ベクトル(l'1,l'2,・・・,l'i,・・・,l'k)を用いて各グループに場所のラベル付けを行う。より詳細には以下の通りである。入力特徴ベクトルpx=(px1,px2,・・・,pxy,・・・,pxn)の各要素はフィールドに配置された各受信機(L1,L2,・・・,Ly,・・・Ln)の発信機検出数を表している。 Step 505: Representative vectors (l ′ 1 , l ′ 2 ,..., L ′ i ,... Of each generated group (C 1 , C 2 ,... C x ,... C n ) Use l ' k ) to label each group with a location. More details are as follows. Each element of the input feature vector p x = (p x1 , p x2 ,..., P xy ,..., P xn ) is represented by each receiver (L 1 , L 2 ,..., L y ,... L n ) represents the number of detected transmitters.
そこで、入力特徴ベクトルのうちL1に対応する要素に最大発信機数(対象とするユーザが保持する発信機数)rを含み、他の要素を0とした場所単位ベクトルe1=(r,0,・・・0,・・・0)を、受信機L1の中心近傍の場所P1を表すベクトルとする。
Therefore, the element corresponding to L 1 in the input feature vector includes the maximum number of transmitters (the number of transmitters held by the target user) r, and the other unit is 0. The location unit vector e 1 = (r,
受信機(L1,L2,・・・,Ly,・・・Ln)の中心近傍の場所(例えば受信機間で検出範囲が重ならない程度の受信機の検出領域)(P1,P2,・・・,Py,・・・Pn)を示す場所ベクトル(e1,e2,・・・,ex,・・・en)と、Setp504で生成した代表ベクトル(l'1,l'2,・・・,l'i,・・・,l'k)との類似度を以下の式で求める。
ユークリッド距離Exが最も小さい(類似度が最も高い)場所単位ベクトルexに示される場所Pxを代表ベクトルに対してラベル付けする。
ここで、ユーザがあらかじめ設定した類似度に満たない代表ベクトルについては、自動的に受信機の設置場所以外の新しい観測スポットを生成して、新たな場所ラベルを付するようにしてもよい。また、各受信機近傍の場所としてラベル付けされる代表ベクトルの数(この数は、場所ごとに決めても良いし、一律に決めても良い)をユーザがあらかじめ設定し、その数を超える代表ベクトルは、新たな場所又は次に類似度が高い場所に自動的にラベル付けされるようにしてもよい。また、受信機の中心近傍の場所だけでなくすべての受信機の組み合わせを考慮した新たな場所単位ベクトル(例えば受信機間で検出領域が重なる領域についての場所単位ベクトル)を生成し、それとの類似度を計算するようにしてもよい。この他、自動的にラベル付けされた場所IDをユーザが訂正してもよい。 Here, for a representative vector that does not satisfy the similarity set in advance by the user, a new observation spot other than the installation location of the receiver may be automatically generated and a new location label may be attached. In addition, the number of representative vectors labeled as locations near each receiver (this number may be determined for each location or may be determined uniformly) is set in advance by the user, and the number of representative vectors exceeding that number The vector may be automatically labeled at a new location or the next highest similarity location. In addition, a new location unit vector that considers not only the location near the center of the receiver but also the combination of all the receivers (for example, a location unit vector for a region where detection regions overlap between the receivers) is generated, and similar to it. The degree may be calculated. In addition, the user may correct the place ID automatically labeled.
次に、推定位置判定部10により行われる処理手順を、図16を用いて説明する。
Next, a processing procedure performed by the estimated
図16は、推定位置判定部10による処理手順を示したフローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart illustrating a processing procedure performed by the estimated
ここでは、移動制約データ記憶部8に記憶された移動制約条件を満たす移動回数が1回行われたら、対象とする移動体レコードにおける場所IDは正しいと判定する。また図6のようなレコード番号、移動体ID、場所ID、時刻および電波受信状況データで構成される移動体レコードを用い、単位時間を1(s)とする。推定位置判定は、移動体ごとに時系列にソートされた移動体レコードを逐次的に読み込むことで行う。レコード番号iは時系列に並んだ移動体レコードの順番とする。移動体観測開始時のレコード番号を1とする。
Here, if the number of movements satisfying the movement constraint condition stored in the movement constraint
Step1001では、移動体観測開始時刻の移動体レコードを読み込む。読み込まれた移動体レコードが観測開始時の移動体レコードであるか、それ以外の移動体レコードであるかによって、その後の処理手順が異なる。そこで、Step1002において処理を2パターンに分岐させる。また本推定位置判定を終了するか否かの判定をStep1004において行う。
In
読み込んだ移動体レコードが観測開始時のものである場合は(Step1002のYES)、Step1003へ進む。読み込んだ移動体レコードが観測開始時以外のものであり(Step1002のNO)、かつ、レコード番号iが移動体レコードの総レコード数以下である場合(Step1004のYES)Step1005へ進む。レコード番号iが上記総レコード数より大きい場合(Step1004のNO)は、処理を終了する。 If the read mobile record is the one at the start of observation (YES in Step 1002), the process proceeds to Step 1003. If the read mobile record is other than the observation start (NO in Step 1002) and the record number i is equal to or smaller than the total number of mobile record (YES in Step 1004), the process proceeds to Step 1005. If the record number i is larger than the total number of records (NO in Step 1004), the process is terminated.
Step1003では、i=1の時の移動体レコードの場所ID(Ei=1)を Si=1 としてシーケンスSに加える。Sは同一移動体の滞在した場所を時系列に保存するシーケンスであり、
S=<Si=1、Si=2、・・・Si=in>と表される(in: 総レコード数)。iの値を1増分しStep1002へ戻る。
In Step 1003, the location ID (E i = 1 ) of the mobile record when i = 1 is added to the sequence S with S i = 1 . S is a sequence for storing the place where the same moving object stayed in time series,
S = <S i = 1 , S i = 2 ,... S i = in > (in: total number of records). Increment the value of i by 1 and return to
Step1005では、シーケンスSに保存されている時間i−1における場所Si-1と、レコード番号iにおける移動体レコードの場所Eiとが移動制約データ記憶部8に記憶された移動制約条件を満たしているかを判定する(上述したように本例では移動制約条件を満たす移動回数が1回行われればよい)。移動制約条件を満たしている場合は(Step1005のYES)、Step1006へ進み、満たしていない場合は(Step1005のNO)、Step1010へ進む。
In
Step1006では、代替案生成部12に代替案シーケンスAが存在するか否かを判定する。代替案シーケンスAは、代替案生成部12で生成された複数の代替案シーケンスから選択されたものであり、場所IDが時系列に保存されている。代替案シーケンスAはA=<A1,A2,・・・,Ak>と表す(k:代替案のシーケンス長)。
In
代替案シーケンスAが存在する場合は(Step1006のYES)、Step1009へ、存在しない場合は(Step1006のNO)、Step1007へ進む。 If the alternative sequence A exists (YES in Step 1006), the process proceeds to Step 1009. If not (NO in Step 1006), the process proceeds to Step 1007.
Step1007では、行動履歴記録部13に移動体IDと時刻(移動体レコードのレコード番号i-1の時刻)と場所IDSi−1とを行動履歴レコードとして記録する。図7又は図8に示す移動体レコードを対象とする場合は、これらに加えて、滞在時間(移動体レコードのレコード番号i-1に記録された滞在時間)を記録する。記録後、Step1008へ進む。
In Step1007, record the mobile ID and the time (record number i-1 times of the mobile records) and the location IDS i-1 as an action history record in the action
Step1008では、レコード番号iにおける移動体レコードの場所ID(Ei)を Si としてシーケンスSに加える。iの値を1増分しStep1002へ戻る。
In Step 1008, the location ID (E i ) of the mobile record at record number i is added to sequence S as S i . Increment the value of i by 1 and return to
Step1009では、代替案シーケンスAに含まれるすべての場所IDを移動体IDと時刻と共に時系列になるように行動履歴レコードとして行動履歴記録部13に記録する。記録後、Step1008へ進む。
In Step 1009, all the place IDs included in the alternative sequence A are recorded in the action
Step1010では、代替案生成部12においてシーケンス長k(最初k=0とする)を1増分した代替案シーケンスを生成し、その中から候補となる代替案シーケンスAを抽出する。抽出した代替案シーケンスAを推定位置判定部10に渡す。この後、Step1011へ進む。もし、Step1010において、代替案シーケンスAを抽出できなかった場合は、処理を停止する。
In Step 1010, the
Step1011では、代替案シーケンスAに含まれるk番目の要素Ak(代替案シーケンスの再後尾の要素)を Si としてシーケンスSに加える。シーケンスS内に、抽出した代替案シーケンスAの要素と異なるものが存在する場合は(代替案シーケンスAの再後尾以外の要素が前回の代替案シーケンスAと異なる場合は)、代替案シーケンスAに含まれる要素によって、シーケンスSにおける当該要素を更新する。この後、iの値を1増分しStep1002へ戻る。 In Step 1011, it added to the sequence S k-th element A k included in alternative sequence A (elements of the re-tail alternative sequence) as S i. If there is something in the sequence S that is different from the elements of the extracted alternative sequence A (if elements other than the rear end of the alternative sequence A are different from the previous alternative sequence A), the alternative sequence A The element in the sequence S is updated by the included element. Thereafter, the value of i is incremented by 1, and the process returns to Step 1002.
次に、代替案生成部12により行われる処理手順を説明する。
Next, a processing procedure performed by the
まず、代替案生成部12による処理手順を説明するに先立ち、代替案シーケンスについて簡単に説明しておく。
First, prior to describing the processing procedure by the
本実施の形態では、代替案シーケンスをツリー構造によって表現する。ツリー構造の一例を図17に示す。ツリー構造とは、1つのノード(根ノード)から始まり、枝分かれを繰り返して階層が深くなるデータ構造のことである。枝分かれにより生成されたノードを子ノード、枝分かれする元になったノードを親ノードと呼ぶ。1つのノードが持つ事ができる親ノードは1つだけである。例えば、(T21, LT21)は(T11,LT11)の子ノードであり、(T11,LT11)は(T21,LT21)の親ノードである。各ノードには、場所ID(Tx:xは任意の整数)と類似度(LTy:yは任意の整数)とが格納されている。格納される類似度は、(親ノードに格納される類似度)+(子ノードに含まれる場所IDをもつ位置基準レコードにおける電波受信状況データと、対象とする移動体レコードにおける電波受信状況データとの類似度)によって求める。 In this embodiment, the alternative solution sequence is expressed by a tree structure. An example of the tree structure is shown in FIG. The tree structure is a data structure that starts from one node (root node) and repeats branching to deepen the hierarchy. A node generated by branching is called a child node, and a node from which the branching is made is called a parent node. A node can have only one parent node. For example, (T21, LT21) is a child node of (T11, LT11), and (T11, LT11) is a parent node of (T21, LT21). Each node stores a location ID (Tx: x is an arbitrary integer) and a similarity (LTy: y is an arbitrary integer). The stored similarity is (similarity stored in the parent node) + (radio wave reception status data in the position reference record having the location ID included in the child node, and radio wave reception status data in the target mobile record) The degree of similarity).
代替案シーケンスは、最下層の子ノードと、ルートを除く当該子ノードの上位ノードとに含まれる場所IDを、階層の浅い順に並べたものである。例えば、(T11,T21)、(T11,T22)、(T12,T23)、(T13,T24)、(T13,T25)が図17の代替案ツリーに含まれる代替案シーケンスである。代替案のシーケンス長kに対して生成される代替案ツリーはk+1の深さをもち、代替案シーケンス数は深さk+1のノード数となる。
In the alternative sequence, place IDs included in a child node at the lowest layer and an upper node of the child node excluding the root are arranged in the order of shallowness. For example, (T11, T21), (T11, T22), (T12, T23), (T13, T24), and (T13, T25) are alternative sequence included in the alternative tree of FIG. The alternative tree generated for the alternative sequence length k has a depth of k + 1, and the number of alternative sequences is the number of nodes of
以下、代替案生成部12による処理手順をStep1201〜Step1206によって詳細に説明する。
Hereinafter, the processing procedure performed by the
Setp1201では、推定位置判定部10によって正しいと判定された最も遅い時刻の場所T0(図16のStep1007で最後に記録された場所ID)をツリー構造の親ノードとする。このときシーケンス長をk=1とする(k=0の状態でkを1増分してk=1とする)。
In Setp 1201, the latest location T 0 (location ID last recorded in Step 1007 in FIG. 16) determined to be correct by the estimated
Step1202では、移動制約データ記録部8に格納された移動体制約テーブルを用いて、場所T0に対して移動制約条件を満たす場所集合Tkを抽出し、抽出した場所それぞれを上記親ノードの子ノードに格納する。
In Step 1202, using the moving body constraint table stored in the movement constraint
集合TkはTk=(Tk1,Tk2,・・・,Tkn)と表す(n: T0に対して移動制約条件を満たす場所の総数)。 The set T k is expressed as T k = (T k1 , T k2 ,..., T kn ) (n: the total number of places satisfying the movement constraint condition for T 0 ).
例えば、T0=P1のとき、図12の移動体制約テーブルにおいてP1から直接移動できる場所集合をT1とすると、T1=(P1,P2,P4)となる。
For example, when T 0 = P 1 , T 1 = (
Setp1203では、各子ノードに格納された場所に対応する位置基準レコードにおける電波受信状況データと、対象とする移動体レコードにおける電波受信状況データとの類似度を以下の式を用いて計算し、保存する。
例えば、対象とする移動体レコードの電波受信状況データがP=(0,0,0.8,0.7,0)である場合に、当該移動体レコードと、T1=(P1,P2,P4)における各要素との類似度を計算すると以下のようになる。但し、位置推定基準記憶部6において、位置基準レコードとして、(P1,1,0,0,0,0)、(P2,0,1,0,0,0)、(P4,0,0,0,1,0)が記憶されているとする。
lp1p1=0+(1+0+0.64+0.49+0)=2.13
lp1p2=0+(0+1+0.64+0.49+0)=2.13
lp1p4=0+(0+0+0.64+0.09+0)=0.73
For example, when the radio wave reception status data of the target mobile record is P = (0, 0, 0.8, 0.7, 0), the mobile record and each of T 1 = (P1, P2, P4) The similarity with the element is calculated as follows. However, in the position estimation
l p1p1 = 0 + (1 + 0 + 0.64 + 0.49 + 0) = 2.13
l p1p2 = 0 + (0 + 1 + 0.64 + 0.49 + 0) = 2.13
l p1p4 = 0 + (0 + 0 + 0.64 + 0.09 + 0) = 0.73
Step1204では、Step1203で計算した類似度を、シーケンス長kを用いて正規化する(例えば類似度をシーケンス長kで除算する)。代替案生成条件設定部11で設定された最小類似度に満たない子ノードを消去する。また、子ノードの消去により、子ノードをもたない親ノードが発生する場合は当該親ノードも消去する。
In Step 1204, the similarity calculated in Step 1203 is normalized using the sequence length k (for example, the similarity is divided by the sequence length k). A child node that does not satisfy the minimum similarity set by the alternative generation
Step1205では、Step1203で計算した結果の中でもっとも高い類似度を有する子ノードにおける場所IDを含むシーケンスを、代替案シーケンスAとして、推定位置判定部10に出力する。例えば、上記の場合は、A=<P4>となる。
In Step 1205, the sequence including the place ID in the child node having the highest similarity among the results calculated in Step 1203 is output as the alternative sequence A to the estimated
Step1206では、推定位置判定部10において代替案シーケンスAが正しいと判定された場合(次の移動体レコードにおける場所IDが正しいと判定された場合)は、代替案ツリーを消去する。正しいと判定されなかった場合(図16のStep1005のNO参照)は、kを1増分してStep1202へ戻る。
In Step 1206, when the estimated
以上に説明した本実施の形態において、位置推定基準生成部5によって生成される位置基準レコードは、受信機により受信機取得データを逐次取得しながら生成してもよいし、予め取得した受信機取得データ(サンプルデータ)を元に生成してもよい。前者の場合、ほぼリアルタイムに近い状態での位置推定が可能となる。
In the present embodiment described above, the position reference record generated by the position estimation
また、推定位置判定部10において、位置推定部7による推定結果が訂正された場合、任意の手法を用いて、訂正結果を位置推定基準データベースにフィードバックしてもよい。これにより、位置推定部7の精度を向上させることができる。
Moreover, in the estimated
また、予め設置した観測スポット数(受信機数)よりも多い数のグループを生成し、受信範囲が重なり合う部分を新たな観測スポットとすることで、少ない受信機で多くの観測スポットを生成できる。これにより、少ない受信機でフィールドをカバーできる。 Also, by generating a larger number of groups than the number of observation spots (number of receivers) set in advance and setting a portion where the reception ranges overlap as new observation spots, it is possible to generate many observation spots with a small number of receivers. Thereby, a field can be covered with few receivers.
以上に説明した本実施の形態によれば、複数の受信機で発信機が受信された場合においても、地理制約及び時間制約の少なくとも一方を考慮した上で、最も妥当と思われる移動体の位置を、従来の技術よりも手間をかけずに、簡易に推定できる。 According to the present embodiment described above, even when a transmitter is received by a plurality of receivers, the position of the mobile body that seems to be the most appropriate in consideration of at least one of geographical constraints and time constraints. Can be easily estimated with less time and effort than conventional techniques.
1 受信機取得データ記憶部
2 移動体所持発信機ID記憶部
3 特徴ベクトル変換部
4 位置推定基準生成条件設定部
5 位置推定基準生成部
6 位置推定基準記憶部
7 位置推定部
8 移動制約データ記憶部
9 位置判定基準設定部
10 推定位置判定部
11 代替案生成条件設定部
12 代替案生成部
13 行動履歴記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (14)
予め取得した各前記受信機による前記発信機の検出状況を時系列に記録した検出記録データから、単位時間における前記複数の受信機の各々による前記発信機の検出状況を表した特徴ベクトルの群を生成する特徴ベクトル生成部と;
前記特徴ベクトルの群を所定のグループ化基準に基づいてグループ化し、各グループの各々に対して前記グループを代表する代表特徴ベクトルを生成する代表特徴ベクトル生成部と;
前記代表特徴ベクトルごとに、前記フィールド内の場所をラベル付けする位置推定基準生成部と;
を備えた位置推定装置。 A position estimation device for estimating the position of a moving body having a transmitter in a field where a plurality of receivers are arranged:
A group of feature vectors representing the detection status of the transmitter by each of the plurality of receivers in unit time from detection record data in which the detection status of the transmitter by each of the receivers acquired in advance is recorded in time series. A feature vector generation unit to generate;
A representative feature vector generation unit that groups the group of feature vectors based on a predetermined grouping criterion, and generates a representative feature vector that represents the group for each group;
A position estimation reference generator for labeling a location in the field for each representative feature vector;
A position estimation device comprising:
前記推定位置判定部は、前記移動制約条件と前記代替案のシーケンスとに基づいて前記特徴ベクトルにラベル付けされた場所の正否を判定し、前記特徴ベクトルにラベル付けされた場所を正しいと判定した場合は、前記代替案のシーケンスを受け入れることを特徴とする請求項9又は10に記載の位置推定装置。 The alternative generation unit generates a sequence of alternatives with a sequence length increased by 1 each time the estimated position determination unit determines that the location labeled on the feature vector is incorrect.
The estimated position determination unit determines whether the location labeled on the feature vector is correct based on the movement constraint condition and the sequence of the alternative, and determines that the location labeled on the feature vector is correct. 11. The position estimation apparatus according to claim 9 or 10, wherein the position estimation apparatus accepts the alternative sequence.
予め取得した各前記受信機による前記発信機の検出状況を時系列に記録した検出記録データから、単位時間における前記複数の受信機の各々による前記発信機の検出状況を表す特徴ベクトルの群を生成し;
前記特徴ベクトルの群を所定のグループ化基準に基づいてグループ化し、各グループの各々に対して前記グループを代表する代表特徴ベクトルを生成し;
前記代表特徴ベクトルごとに、前記フィールド内の場所をラベル付けする;
位置推定方法。 A position estimation method for estimating the position of a mobile body having a transmitter in a field where a plurality of receivers are arranged:
Generating a group of feature vectors representing the detection status of the transmitter by each of the plurality of receivers in unit time from detection record data in which the detection status of the transmitter by each of the receivers acquired in advance is recorded in time series And
Grouping the group of feature vectors based on a predetermined grouping criterion and generating a representative feature vector representing the group for each of the groups;
For each representative feature vector, label a location in the field;
Position estimation method.
予め取得した各前記受信機による前記発信機の検出状況を時系列に記録した検出記録データから、単位時間における前記複数の受信機の各々による前記発信機の検出状況を表した特徴ベクトルの群を生成する手段;
前記特徴ベクトルの群を所定のグループ化基準に基づいてグループ化し、各グループの各々に対して前記グループを代表する代表特徴ベクトルを生成する手段;
前記代表特徴ベクトルごとに、前記フィールド内の場所をラベル付けする手段;
として前記コンピュータを機能させる位置推定プログラム。 A position estimation program for causing a computer to function as a means for estimating a position of a mobile object having a transmitter in a field where a plurality of receivers are arranged:
A group of feature vectors representing the detection status of the transmitter by each of the plurality of receivers in unit time from detection record data in which the detection status of the transmitter by each of the receivers acquired in advance is recorded in time series. Means for generating;
Means for grouping the group of feature vectors based on a predetermined grouping criterion and generating a representative feature vector representative of the group for each of the groups;
Means for labeling a location in the field for each representative feature vector;
A position estimation program for causing the computer to function as:
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008115648A (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Alps Electric Co Ltd | Keyless entry device |
JP2009103633A (en) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Location estimation system, method and program |
JP2011217267A (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Area estimation apparatus, area estimation method and program |
KR101174199B1 (en) * | 2010-03-16 | 2012-08-14 | 선문대학교 산학협력단 | RFID-Based Localization System and Method in Mobile Environment |
JP2015068696A (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 富士通株式会社 | Place model updating device, position estimation method, and program |
WO2019107237A1 (en) * | 2017-11-30 | 2019-06-06 | 日本電気株式会社 | Location estimating apparatus, location estimating method and program storing recording medium, and location estimating system |
WO2019172299A1 (en) * | 2018-03-07 | 2019-09-12 | 日本電気株式会社 | Transmission source position estimation system, transmission source position estimation method, and transmission source position estimation program |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07231473A (en) * | 1994-02-21 | 1995-08-29 | N T T Idou Tsuushinmou Kk | Method for detecting position of mobile equipment by mobile communication |
WO2003102621A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-11 | Ekahau Oy | Sequence-based positioning technique |
WO2003102622A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-11 | Ekahau Oy | Probabilistic model for a positioning technique |
JP2004212066A (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-29 | Toshiba Corp | Traffic line observation system, traffic line observation method, and traffic line observation program |
-
2005
- 2005-02-09 JP JP2005033141A patent/JP2006220487A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07231473A (en) * | 1994-02-21 | 1995-08-29 | N T T Idou Tsuushinmou Kk | Method for detecting position of mobile equipment by mobile communication |
WO2003102621A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-11 | Ekahau Oy | Sequence-based positioning technique |
WO2003102622A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-11 | Ekahau Oy | Probabilistic model for a positioning technique |
JP2004212066A (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-29 | Toshiba Corp | Traffic line observation system, traffic line observation method, and traffic line observation program |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008115648A (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Alps Electric Co Ltd | Keyless entry device |
JP4493640B2 (en) * | 2006-11-07 | 2010-06-30 | アルプス電気株式会社 | Keyless entry device |
JP2009103633A (en) * | 2007-10-25 | 2009-05-14 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Location estimation system, method and program |
US8405551B2 (en) | 2007-10-25 | 2013-03-26 | International Business Machines Corporation | Location estimation system, method and program |
KR101174199B1 (en) * | 2010-03-16 | 2012-08-14 | 선문대학교 산학협력단 | RFID-Based Localization System and Method in Mobile Environment |
JP2011217267A (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Area estimation apparatus, area estimation method and program |
JP2015068696A (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 富士通株式会社 | Place model updating device, position estimation method, and program |
WO2019107237A1 (en) * | 2017-11-30 | 2019-06-06 | 日本電気株式会社 | Location estimating apparatus, location estimating method and program storing recording medium, and location estimating system |
JPWO2019107237A1 (en) * | 2017-11-30 | 2020-11-19 | 日本電気株式会社 | Position estimation device, position estimation method and program, and position estimation system |
US11408964B2 (en) | 2017-11-30 | 2022-08-09 | Nec Corporation | Location estimating apparatus, location estimating method and program storing recording medium, and location estimating system |
WO2019172299A1 (en) * | 2018-03-07 | 2019-09-12 | 日本電気株式会社 | Transmission source position estimation system, transmission source position estimation method, and transmission source position estimation program |
JPWO2019172299A1 (en) * | 2018-03-07 | 2021-02-12 | 日本電気株式会社 | Source location estimation system, source location estimation method and source location estimation program |
JP7167978B2 (en) | 2018-03-07 | 2022-11-09 | 日本電気株式会社 | Transmission source location estimation system, transmission source location estimation method, and transmission source location estimation program |
US11802932B2 (en) | 2018-03-07 | 2023-10-31 | Nec Corporation | Transmission source position estimation system, transmission source position estimation method, and transmission source position estimation program |
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